支持均匀缩放的不等长时间子序列查询方法

作为时序数据分析中的基础技术之一,时间序列的子序列查询旨在寻找与目标序列相似的子序列。现有的子序列查询方法大多仅支持查询与目标序列长度相同的子序列,因而均匀缩放技术常被用于解决子序列查询中的不等长问题。但现有支持均匀缩放的子序列查询技术大多未考虑子序列的Z-标准化,且对查询效率仍有改善的空间。针对该问题,提出一种基于索引技术且支持均匀缩放的子序列查询方法。结合现有索引方法 ULISSE提供的树状数据结构,设计可保证非漏报的下界距离,为索引结构的剪枝提供理论保证,并利用索引中存储的元数据,提出精确K-近邻查询算法。所提方法适用于非归一化和归一化两种场景。实验结果表明,较UCR-US和ULISSE基线方法,该基于索引的不等长子序列查询方法在CAP、GAP两个真实数据集以及随机游走人工合成数据集上均实现了查询效率的显著提升,针对在非归一化和归一化两种场景下的不等长子序列查询,该方法的平均效率提升分别为2.33和2.51倍。

一种飞行数据相似子序列查询方法

飞行数据是一种典型的时间序列数据,其存在随机噪声以及各种复杂变形,导致了相似子序列查询困难。为此,提出一种基于DTW病态匹配的飞行数据相似子序列查询方法。首先,利用已知的查询序列样本集构建上、下边界曲线,同时给出了相应的下界距离,并证明了其正确性。以此建立下界算法,用于筛选相似度高的子序列。其次,利用DTW距离搜索路径病态匹配来对筛选后的子序列无效序列段进行识别并去除,解决了子序列有效匹配长度难以确定的问题。仿真实验结果表明:该方法可以较为精确地查询出相似子序列,其起止时间偏差可以控制在3 s以下,满足飞机飞行动作查询的实际需求。